Расчет и выбор подъемной машины шахты "Вентиляционная" Тишинского рудника Тишинского месторождения г. Риддер (стр. 3 из 9)

Насосная станция 6-го горизонта, куда поступает вода с 10-го горизонта, оборудована четырьмя насосными установками ЦН-900/310 и перекачивает воду на очистные сооружения.

Для уменьшения количества ступеней на 16-ом горизонте сооружается насосная станция главного водоотлива на 6 насосов типа ЦНСТ-850/720 для перекачки воды сразу же на 6-ой горизонт, тогда сразу же отпадает необходимость в насосных установках 10, 11 и 13-го горизонтов, а насосная 17-го горизонта нужна только как зумпфовой водоотлив, для откачки водопритока по стволу шахты "Тишинская", который составляет 40-50 м³/ч.

Все действующие насосные оборудованы илоотстойниками, так как в воде очень большое содержание взвешенных частиц (шламов). По мере накопления в илоотстойниках шламов, от них отводится вода в другой илоотстойник, а затем шламы с помощью скреперных лебедок загружаются в вагоны и выдаются на поверхность, где "Белазами" перевозятся в хвостохранилища. Очистка водосборников производится как скреперными лебедками 30ЛС-2С, так и откачиванием шламов в илоотстойник насосами 5ПС-10.

Компрессорная станция.

Тишинский рудник обеспечивается сжатым воздухом от компрессорной станции, где установлено четыре рабочих и один резервный турбокомпрессор К-250-61, производительностью 250м³/мин каждый. Потребное количество сжатого воздуха 820м³/мин. Для воздухоснабжения ремонтных работ, в выходные дни имеется компрессор 4М10-100/8, производительностью 100м³/мин.

Воздухоснабжение рудника осуществляется по трубопроводу диаметром 425мм, проложенному по стволу шахты "Тишинская". По трубопроводу диаметром 300мм, расположенному по наклонному съезду и стволу шахты "Ульбинская".

1.6 Электроснабжение поверхности рудника

В настоящее время внешнее электроснабжение рудника осуществляется от действующих ЛЭП 110кВ. На ГПП-110/6 установлены три силовых трансформатора ТДН-1600/110 мощностью 16000кВ ·А, реактор РБА Н-10. На ГПП-110/6 установлены КРУ типа КСО-2У. На 17 ЦПП применяются следующие типы КРУ: КРУ-2М, КРУН-6, КСО-2М, КРУН-2М, ШВМЭ-0,3-630, К-ХV-1. Число тяговых подстанций на горизонтах АТП-500А/275В - 7 штук. Число питающих и отходящих фидеров ЛЭП-110кВ - 36 штук. Для питания ЦПП и АМП применяются кабели типа ЦААБ, АСБ, ААБ, КТ.

Виды защит силовых трансформаторов: защита газовая, от КЗ, от перегрузок, от исчезновения напряжения; защита отходящих линий - от утечки тока на землю, от короткого замыкания.

1.7 Поверхностный комплекс рудника

В поверхностный комплекс рудника входят: склад взрывчатых материалов, компрессорная, котельная, здания подъемных машин шахт "Тишинская", "Ульбинская", "Западная", "Вентиляционная", надшахтные здания "Тишинская" и "Ульбинская", здания вентиляционных установок "Западная", "Ульбинская", "РЭШ", завод сухой смеси, бетонно-закладочный комплекс, боксы по ремонту самоходного оборудования, электромеханические мастерские, здания складских помещений, здания бытового комплекса, а также здания управления.

1.8 Исходные данные для проектирования

Подъем шахты "Вентиляционная" Тишинского рудника предназначена для обслуживания ствола, выдачи горной массы с 13-го и 11-го горизонтов на 10-ый горизонт, и аварийного подъема людей из шахты.

Проектная глубина ствола шахты "Вентиляционная" 958 метров.

Проектное количество горизонтов - 16.

2. Специальная часть

2.1 Расчет и выбор подъемного каната

Исходя из назначения подъема (обслуживание вентиляционного ствола и аварийный подъем людей) выбираем одноэтажную шахтную клеть 61КМ4,5. Ее длина 4500мм, ширина 1720мм, грузоподъемность 10000кг, масса клети 6761кг, колея 750мм, количество поднимаемых людей не более 30 человек, расстояние между проводниками 2700мм.

Расчет подъемного каната сводится к определению массы одного погонного метра каната, которая определяется по формуле:

кг/м;

где

Q_n - масса полезного груза, поднимаемого в клети, кг;

Q_c - масса клети, кг;

d_в- предел прочности материала каната на разрыв, Н/мм²;

m- условная масса каната, кг;

q - запас прочности каната (для грузолюдского подъема);

β_о- условная плотность каната, кг/м³;

Н_к- полная длина отвеса каната, м.

Производим расчет:

кг/м.

Но так как подъемная машина имеет четыре каната, тогда вес одного погонного метра каната будет равен:

кг/м.

Выбираем канат с массой погонного метра больше расчетного значения: ГОСТ 3085-69, размером 6х30, диаметром равный 27,5мм, масса одного погонного метра каната 2,7кг, суммарное разрывное усилие всех проволок в канате 553500Н (при маркировочной группе по временному сопротивлению разрыва 1800 Н/мм²).

Проверяем, подходит ли канат по запасу прочности по формуле:

кг;

где

Q_p - суммарное разрывное усилие всех проволок в канате, Н; так как глубина ствола более 600м, то значением рНк пренебрегаем.

Подставив значения, проверяем, подходит ли канат:

кг.

Так как подъем четырехканатный, а мы рассчитали запас прочности одного каната, то

кг,

что больше требуемого.

Окончательно выбираем канат ГОСТ 3085-69 ЛК-3 6х30, диаметром 27,5мм.

2.2 Выбор и обоснование подъемной машины

На подъемной установке шахты "Вентиляционная" применена машина без отклоняющих шкивов, так как диаметр ведущего шкива равен расстоянию между осями подъемного сосуда и противовеса в стволе.

Диаметр многоканатного ведущего шкива определяем по формуле:

м; где

dk - диаметр каната, мм.

Подставив значение диаметра каната получаем:

, мм.

Принимаем многоканатную подъемную машину ЦШ - 2,25х4 (где ЦШ-цилиндрический шкив; 2,25-диаметр ведущего шкива; 4-число рабочих канатов).

Техническая характеристика многоканатной подъемной установки ЦШ-2,25х4

Максимальное статическое натяжение ветви каната, кН 340

Максимальная разность статических натяжении канатов, кН 120

Максимальный диаметр каната, мм 28

Максимальная скорость подъема, м/с 12

Расстояние между канатами на канатоведущем шкиве, мм 250

Маховый момент (без редуктора и электродвигателя), кН м² 300

Высота подъема, м 1200

2.3 Расположение подъемной установки относительно ствола

Подъемную машину располагаем над стволом в башенном копре.

Высота башенного копра определяется по формуле:

Н_к=k_b + k_c + k_n + k_a + k_p + k_м + 0,75Rш. т, где

k_b- высота от уровня земли до приемной площадки, м;

k_c- высота клети, м;

k_n- высота свободного переподъема, м;

k_a- высота рабочего и резервного хода амортизаторов, м;

k_p- высота необходимая для размещения крепления амортизационных устройств, м;

k_м- высота машинного зала, м;

0,75Rш. т - высота от пола машинного зала до оси шкива трения, м.

Подставляя значения в формулу, находим:

Н_к=0+6+3+6+7+10+0,75·1,12=32,84м.

Принимаем башенный копер высотой 35 метров.

2.4 Кинематика и динамика подъема

На клетьевых подъемных установках применяется трехпериодная диаграмма скорости. Принимаем ускорение α₁=1м/с², замедление α₃=0,75м/с², расчетная продолжительность движения клети Т_р=210с, высота подъема Н=958 метров. Определяем максимальную скорость подъема по формуле:

,м/с

Где а_м - (м/с²) - модуль ускорения, определяется по формуле:

м/с².

Найдя модуль ускорения, теперь можно найти максимальную скорость подъема:

м/с.

Фактическую максимальную скорость определяем по формуле:

м/с; где

ί - передаточное число редуктора, принимаем из технических характеристик равное 11,29; n- частота вращения двигателя, принимаем n=590об/мин. Подставляя значения находим:

м/с,

то есть условие υ_{р. м.} ≤ υ_max, а точнее 4,7 ≤ 6,15, выполняется.

Продолжительность и путь замедленного движения определяем по формулам:

с.

м.

Продолжительность и путь замедленного движения в нижней части ствола определяем по формулам: